Efecto inductivo y hyperconjugation - un elefante, las diferentes partes?

Question

Son el efecto inductivo y hyperconjugation tanto diferentes maneras de ver el mismo fenómeno - es decir, los grupos metilo donar carga negativa, por ejemplo. Inductivamente podemos argumentar que el carbono es el de mayor electronegatividad que el hidrógeno, y así de carbono se retira la carga negativa de hidrógeno, y por lo tanto carga negativa es "donado" a lo que el metilo se adjunta.

A partir de una hyperconjugative efecto, podemos afirmar que existe algún tipo de interacción entre el C-H de los orbitales y algunos antibonding orbital ... ¿cómo es esto supone la estabilización de si se trata de un antibonding orbital?

Answer 1

Son el efecto inductivo y hyperconjugation tanto diferentes formas de mirando el mismo fenómeno

Yo creo que sí, tanto inductivos y de resonancia (que es lo que hyperconjugation es, después de todo) efectos mover los electrones alrededor. Tiendo a separar los dos efectos de la siguiente manera:

• inductivo efectos están asociados con el movimiento de electrones a través de sigma bonos debido a las diferencias de electronegatividad
• los efectos de la resonancia están asociados con el movimiento de electrones a través de los orbitales p debido a las diferencias de electronegatividad

Por ejemplo, se suele decir que un grupo metilo se estabiliza un doble enlace carbono-carbono o carbonilo) o un carbocation. El grupo metilo es aproximadamente el $\ce{sp^3}$ hibridó mientras que el doble enlace carbono o carbocation de carbono es aproximadamente el $\ce{sp^2}$ hibridado. Una $\ce{sp^2}$ orbital es generalmente menor en energía que un $\ce{sp^3}$ orbital debido a que contiene más caracteres. Por lo tanto, los electrones generalmente prefieren el flujo de $\ce{sp^3}$ $\ce{sp^2}$orbitales. La dirección de este flujo de electrones también indica que $\ce{sp^2}$ orbitales son más electronegativos que el $\ce{sp^3}$ orbitales. ¿Cómo puede el $\ce{sp^3}$ grupo metilo provoca el desplazamiento de electrones a la parte inferior de energía, más electronegativos $\ce{sp^2}$ de carbono? Puede hacerlo de forma inductiva (a través de sigma bonos) o a través de la resonancia (a través de orbitales p).

He añadido una foto mostrando la resonancia de las estructuras que implican hyperconjugation, sólo para ser claros en cuanto a lo que hyperconjugation implica.

Answer 2

Efecto inductivo y hyperconjugation son dos fenómenos distintos.

Inductivo efectos son puramente a través de sigma bonos. Por ejemplo, en un organofluorine compuesto, el flúor se retira electrones de carbono por no compartir los electrones del enlace sigma igual. Vamos a explicar esto con la justificación de que el flúor es más electronegativo que el carbono.

Del mismo modo, en un carbocation, el electrón-deficientes de carbono es más electronegativo que el de cualquier sustituyente carbones. Por lo tanto, el carbocation se retiren los electrones de los sustituyentes a través de la sigma de los bonos.

Hyperconjugation es de electrones de la donación de un llenado de la vinculación orbital a un lugar cercano, bajas, vacantes orbital. Teniendo en cuenta de t-butilo cationes como un ejemplo, una llena de C-H de la vinculación orbital puede donar electrones en el vacío p-orbital del electrón-deficientes de carbono. Desde un orbital molecular de vista, esto, en esencia, sirve para bajar la energía de la C-H sigma orbital y elevar la energía de la p-orbital. Con sólo dos electrones en este sistema, el efecto se está estabilizando.

Aviso que esto significa que hay dos efectos que explican por qué la mayor de sustitución aumenta carbocation estabilidad: efecto inductivo y hyperconjugation.

Hyperconjugation también pueden ser invocados para la sustitución de los alquenos. En este caso, el relleno C-H sigma orbital se superpone con el vacío de C-C pi-antibonding orbital.

Una buena regla de oro es que un orbital lleno de superposición con un vacantes orbital es una interacción de estabilización.